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1
하부 자성층;
상기 하부 자성층 상에 형성된 터널링층; 및
상기 터널링층 상에 형성된 상부 자성층을 포함하고,
상기 상부 및 하부 자성층 중 어느 한 자성층은 스핀 분극 전류에 의해 자화 방향이 바뀌고 수직 자기이방성을 나타내는 자유층을 포함하고,
상기 터널링층과 상기 자유층 사이에 분극 강화층(PEL)과 교환 차단층(EBL)이 적층되어 있는 수직 MTJ
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2
제 1 항에 있어서,
상기 교환 차단층은 비자성층인 수직 MTJ
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3
제 1 항에 있어서,
상기 교환 차단층의 두께는 0
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| 4 |
4
제 1 항에 있어서,
상기 분극 강화층은 Fe층, 체심입방(bcc) 구조를 갖는 Fe계 합금층, FeCoB계 비정질 합금층 및 L21 타입 허슬러(Heusler) 합금층 중 어느 하나인 수직 MTJ
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| 5 |
5
제 2 항에 있어서,
상기 교환 차단층은 비정질 비자성층인 수직 MTJ
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| 6 |
6
제 5 항에 있어서,
상기 비정질 비자성층은 지르코늄 베이스 비정질 합금층, 티타늄 베이스 비정질 합금층, 팔라듐 베이스 비정질 합금층 및 알루미늄 베이스 비정질 합금층 중 어느 하나인 수직 MTJ
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| 7 |
7
제 5 항에 있어서,
상기 비정질 비자성층은 Ta, Mo, W, Nb 및 V 중 어느 하나의 층 또는 이들의 합금층인 수직 MTJ
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| 8 |
8
제 5 항에 있어서,
상기 비정질 비자성층은 전체적으로는 비정질이지만, 국소적으로는 나노 결정구조를 갖는 수직 MTJ
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9
제 5 항에 있어서,
상기 비정질 비자성층은 Cr, Cu, Ta, Mo, W, Nb 및 V 중 어느 하나의 층 또는 이들의 합금층인 수직 MTJ
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10
제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 분극 강화층은 비정질의 FeCoB계 합금층인 수직 MTJ
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11
제 9 항에 있어서,
상기 분극 강화층은 Fe계 합금층인 수직 MTJ
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12
제 6 항에 있어서,
상기 지르코늄 베이스 비정질 합금층은 Zr-Ti-Al-TM층 및 Zr-Al-TM층 중 어느 하나인 수직 MTJ
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13
제 6 항에 있어서,
상기 티타늄 베이스 비정질 합금층은 Ti-Ni-Sn-Be-Zr층 및 Ti-Ni-Cu층 중 어느 하나인 수직 MTJ
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14
제 6 항에 있어서,
상기 팔라듐 베이스 비정질 합금층은 Pd-Cu-Ni-P층 및 Pd-Cu-B-Si층 중 어느 하나인 수직 MTJ
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15
제 6 항에 있어서,
상기 알루미늄 베이스 비정질 합금층은 Al-Ni-Ce층 및 Al-V-Fe층 중 어느 하나인 수직 MTJ
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16
제 1 항에 있어서,
상기 상부 및 하부 자성층 중에서 상기 자유층을 포함하지 않는 자성층은 상기 터널링층과 접촉되는 다른 분극 강화층을 포함하는 수직 MTJ
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17
제 16 항에 있어서,
상기 터널링층과 상기 자유층 사이의 분극 강화층과 상기 다른 분극 강화층은 동일한 물질이거나 다른 물질인 수직 MTJ
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18
스위칭 소자와 이에 연결되고 정보를 저장하는 스토리지 노드를 포함하는 자기 메모리 소자에 있어서,
상기 스토리지 노드는 청구항 1의 수직 MTJ인 자기 메모리 소자
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19
MTJ를 자기 헤드에 포함하는 MPM에 있어서, 상기 MTJ는 청구항 1의 수직 MTJ인 MPM
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20
MTJ를 이용하여 논리연산을 수행하는 자성 논리소자(logic device)에 있어서,
상기 MTJ는 청구항 1의 수직 MTJ인 자성 논리소자
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21
하부층 상에 하부 자성층을 형성하는 단계;
상기 하부 자성층 상에 터널링층을 형성하는 단계; 및
상기 터널링층 상에 상부 자성층을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 하부 자성층을 형성하는 단계와 상기 상부 자성층을 형성하는 단계 중 어느 한 단계는 스핀 분극 전류에 의해 자화 방향이 바뀌고 수직 자기이방성을 나타내는 자유층을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 터널링층과 상기 자유층 사이에 분극 강화층(PEL)과 교환 차단층(EBL)을 적층하는 수직 MTJ의 제조방법
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22
제 21 항에 있어서,
상기 자유층을 포함하지 않는 자성층을 형성하는 단계에서 상기 터널링층과 접촉되는 다른 분극 강화층을 형성하는 수직 MTJ의 제조방법
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23
제 21 항에 있어서,
상기 교환 차단층은 비정질 비자성층으로 형성하는 수직 MTJ의 제조방법
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24
제 21 항에 있어서,
상기 분극 강화층은 Fe층, 체심입방(bcc) 구조를 갖는 Fe계 합금층, FeCoB계 비정질 합금층 및 L21 타입 허슬러(Heusler) 합금층 중 어느 하나로 형성하는 수직 MTJ 제조방법
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25
제 23 항에 있어서,
상기 비정질 비자성층은 지르코늄 베이스 비정질 합금층, 티타늄 베이스 비정질 합금층, 팔라듐 베이스 비정질 합금층 및 알루미늄 베이스 비정질 합금층 중 어느 하나인 수직 MTJ의 제조방법
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26
제 23 항에 있어서,
상기 비정질 비자성층은 Ta, Mo, W, Nb 및 V 중 어느 하나의 층 또는 이들의 합금층인 수직 MTJ의 제조방법
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27
제 26 항에 있어서,
상기 비정질 비자성층은 전체적으로는 비정질이지만, 국소적으로는 나노 결정구조를 갖는 수직 MTJ의 제조방법
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28
제 23 항에 있어서,
상기 비정질 비자성층은 Cr, Cu, Ta, Mo, W, Nb 및 V 중 어느 하나의 층 또는 이들의 합금층인 수직 MTJ의 제조방법
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